新人教版高中生物必修一精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列54 光合作用與能量轉(zhuǎn)化（原卷版）

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

54光合作用與能量轉(zhuǎn)化

罰哀楣

1.實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)原理

光合色素位于葉綠體中,要提取出來必須破壞細(xì)胞，因此需要研磨使色素流出，再溶解于無水乙醉或丙酮之中

來提取各種光合色素。研磨時(shí)由于細(xì)胞破碎，內(nèi)含的許多酸性物質(zhì)流出，為避免色素遭到破風(fēng)應(yīng)該加入碳酸鈣

來調(diào)節(jié)pH。

溶解于無水乙醇中的各種色素，由于溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度.也不同，溶解度高的擴(kuò)散快；反之，

擴(kuò)散慢，據(jù)此將各種色素分離開來。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

取5g綠葉，剪碎一加少量CaCO3SiO2,10mL無水乙醇，研磨一過濾一收集。

選取經(jīng)干燥處理的定性濾紙一將濾紙剪成長6cm,寬1cm的濾紙條―剪去一端的兩角一十在距離剪角一端1

cm處用鉛筆畫一條橫線。

用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫?條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干燥后，再畫I?2次。

向?qū)游龈字械谷?mL層析液將濾紙條有濾液細(xì)線的一端朝下，略微傾斜靠著層析缸內(nèi)壁,輕輕插入層析

液--＞蓋上蓋。

結(jié)果

色素種類色素顏包色素含量溶解度擴(kuò)散速度

胡蘿卜索橙黃色最少最高最快

葉黃素黃色較少較高較快

葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢

葉綠素h黃綠色較多戢低最慢

(3)注意事項(xiàng)

選取材料時(shí)應(yīng)選擇顏色較深的新鮮葉片，色素含量較高。

加入二氧化硅是為了研磨充分，但加入過多會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不明顯。

加入碳酸鈣是為了保護(hù)葉綠素。因?yàn)槿~綠素分子中含有一個(gè)鎂原子，易被有機(jī)酸中的氫取代而成為褐色的去

鎂葉綠素，而碳酸鈣可以中和有機(jī)酸，防止發(fā)生此現(xiàn)象。

葉綠素極不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨時(shí)要迅速、充分，以保證提取較多的色素。

劃線時(shí)，要細(xì)、直、勻，這樣可防止色素帶重疊，使色素帶均勺分布在一條直線上，重復(fù)劃線是為了增加細(xì)線色

素分子含量，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。

分離色素時(shí)，不要讓細(xì)線接觸層析液是為了防止色素溶解于層析液中.導(dǎo)致色素帶不清晰，影響實(shí)驗(yàn)效果。

色素的功能

吸收、傳遞光能:葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。絕大多數(shù)

葉^素a、全部葉綠素b、葉黃素和類胡蘿卜素可以直接吸收并傳遞光能。

轉(zhuǎn)換光能:少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a能接受光能，并將其轉(zhuǎn)化成電子能。

色素與葉片顏色的關(guān)系

正常綠色:正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3:1,且對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以正常葉

片息是呈現(xiàn)綠色。

葉色變黃:寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞,類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡.蘿卜素的顏色，葉子變黃。

葉色變紅:秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成缸色的花青素，而葉綠素

因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色。

喇?1如圖是真核細(xì)胞中的兩種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)模式圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

巳夕，③

A.①和②的主:要成分是蛋白質(zhì)和磷脂

B.分布于③上的葉綠素的合成需要Mg

C.在甲、乙中，②上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目相同

D.④中除了含有相關(guān)的酶，還含有少量DNA

淵?，下圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法不正確的是（）

A.能提供給綠色植物各種生命活動(dòng)所需能量最多的過程是5

B.1、3和4過程產(chǎn)生的［H］都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水

C.2過程完成了從活躍化學(xué)能到穩(wěn)定化學(xué)能的轉(zhuǎn)變過程

D.某植物細(xì)胞內(nèi)1過程產(chǎn)生的02若參與到5過程中至少需穿越4層生物膜結(jié)構(gòu)

勃麴

1.葉綠體中吸收光能的色素分布于（）

A.葉綠體的類囊體膜上B.葉綠體的外膜上

C.葉綠體的內(nèi)膜上D.葉綠體的基質(zhì)中

2.光合作用中形成ATP的部位是（）

A.葉綠體外膜B.葉綠體內(nèi)膜C.葉綠體基質(zhì)D.類囊體

3.用含有3c的二氧化碳來追蹤光合作用中的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是（)

A.二氧化碳一葉綠素—ADP

B.二氧化碳一＞葉綠體―ATP

C.二氧化碳-乙醇T糖類

D.二氧化碳一三碳化合物-糖類

4.下面列舉了一些與溫室大棚種植蔬菜有關(guān)的生產(chǎn)措施，你認(rèn)為不合理的是（)

A.溫室的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高采光效率，盡量減少不必要的熱量散失

B.施足有機(jī)肥可直接為植物提供有機(jī)營養(yǎng)，同時(shí)可以補(bǔ)充大棚內(nèi)的C02

C.采用無土栽培技術(shù)，可按植物的需求配給營養(yǎng)，節(jié)約成本

D.夜晚適當(dāng)降低溫度可提高作物產(chǎn)量

5.如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400?500nm波長的光

B,用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作月強(qiáng)度

C.由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加

D.土壤中缺乏鎂時(shí)，植物對420?470nm波長的光的利用量顯著減少

圖為某陸生植物體內(nèi)碳流動(dòng)示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是（

6.???

根、莖

A.葉肉細(xì)胞中的卡爾文循環(huán)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)

B.圖中Pi轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有助于細(xì)胞內(nèi)碳流動(dòng)的穩(wěn)定進(jìn)行

C.過程①和②需要消耗光反應(yīng)提供的ATP和[H]

D.過程④受阻時(shí)，通過②③能緩解C3積累對?卡爾文循環(huán)的抑制

7.下列有關(guān)葉綠體和線粒體內(nèi)部分代謝活動(dòng)的敘述，正確的是（)

A.葉綠體內(nèi)可以合成葡萄糖，線粒體內(nèi)可以分解葡萄糖

B.葉綠體類囊體上發(fā)生水的光解，線粒體基質(zhì)中水參與檸檬酸循環(huán)

C.兩種細(xì)胞器的基質(zhì)都會(huì)發(fā)生ATP的合成反應(yīng)和ATP的水解反應(yīng)

D.兩種細(xì)胞器都具有較大的膜面積和相同的酶系統(tǒng)，有利于代謝高效的進(jìn)行

8.如圖是紙層析法分離葉綠體中色素得到的色素帶，下列說法正確的是（）

A.a帶呈橙黃色，其在層析液中的溶解度最高

B.在提取色素時(shí)加碳酸鈣的目的是為了保護(hù)a,b帶中的色素

C.c帶最寬，其中色素主要吸收紅光和藍(lán)綠光

D.越幼嫩的葉子，c和d帶的寬度越大

9.下圖甲、乙、丙、丁表示環(huán)境因素對植物光合作用的影響示意圖，對圖中曲線描述正確的是（）

C0：吸收或狎放

相對童真正光合速度T—植物甲

I...植物乙

吸速率

010203040溫度/匕C光照強(qiáng)度

圖乙圖丁

A.若植物長期處于圖甲所示環(huán)境中，則該植物能正常生長

B.從圖乙中可看出，在25℃左右時(shí)該植物生長最快

C.圖丙中曲線ab段形成的原因是由于光照強(qiáng)度降低所致

D,圖丁中b點(diǎn)時(shí)，甲、乙兩植物的真光合速率相等

10.圖I是某高等植物葉肉細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中a~h為氣體的相對值；圖2為光照強(qiáng)度對該葉肉細(xì)

胞C02吸收量的影響，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

大氣中的co?

_-_______

h^cb.cH肉細(xì)胞

fi?e

大氣中的0?

圖1

A.在圖2甲時(shí)，圖1中b、c、d、c的值均為零

B.在圖2乙時(shí)，圖1中該葉肉細(xì)胞中h二c

C.圖2中光照強(qiáng)度在丁點(diǎn)及之后，光合速率與呼吸速率相等

D.圖1中當(dāng)b、e為零且a、f不為零時(shí)，該葉肉細(xì)胞呼吸速率大于光合速率

熊力林tn

.下圖是小球藻進(jìn)行光合作用的示意圖，圖中A和B物質(zhì)的相對分子質(zhì)量之比是（

A.1：2B.4：3C.8：9D.9：8

2.某研究小組進(jìn)行了探究環(huán)境因素對某植物光合作用影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列分析止確的是

)

A.圖中CO?濃度1大于CO2濃度2,若將C02濃度改為溫度，則此關(guān)系也成立

B.若e點(diǎn)為正常植物的光飽和點(diǎn)，則缺鐵植物的e點(diǎn)會(huì)右移

C.圖中c、d兩點(diǎn)相比，d點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中C5的含量要高一些

D.a點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中參與C3還原的NADPH和ATP比c點(diǎn)要多

3.將某種綠色植物的葉片，放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中。研究在10C的、20C的溫度條件下，分別置于黑暗

和5klx.lOklx條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如下圖所示（橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位：小時(shí)），對以上結(jié)

果分析正確的是（）

A.20℃時(shí)的呼吸速率是10℃時(shí)的4倍

B.在10℃、5klx的光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3mg

C.在5klx光照下，10℃時(shí)積累的有機(jī)物比20C時(shí)少

D.在20℃.lOklx光照下，每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量是6mg

4.在兩個(gè)相同的密閉透明玻璃室內(nèi)各放置一盆長勢相似的甲、乙兩種植物，測量玻璃室內(nèi)C02含量，結(jié)果

如F表（假設(shè)實(shí)驗(yàn)期間光照、水分和溫度等條件恒定不變）。下列有關(guān)分析，正確的是（

記錄時(shí)間（min）051015202530354045

甲種植物（mg/L）1501138358504848484848

乙種植物（mg/L）150110755030188888

A.25min后，甲、乙植物都不能進(jìn)行光合作用

B.30分鐘時(shí)，乙葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的氧氣量正好被線粒體消耗

C.30分鐘以后，影響光合作用的主要因素是溫度

D.上表數(shù)據(jù)說明，乙植物能利用更低濃度的二氧化碳

5.受自然界光合作用的啟發(fā)，人工光合作用可以通過光伏器件將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，再驅(qū)動(dòng)電化學(xué)系統(tǒng)將

水電解成氧氣，同時(shí)把CO?還原為含碳能量載體或者具有高附加值的產(chǎn)物（如圖所示，甲、乙表示物質(zhì)）。

人工光合作用不僅可以實(shí)現(xiàn)CO2的減排，還可以將太陽能轉(zhuǎn)換成方便存儲(chǔ)的化學(xué)能，是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)

展的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。下列說法錯(cuò)誤的是（)

A,該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物，乙為三碳化合物

B.與植物光合作用固定的CO?量相等的情況下比較，該系統(tǒng)中糖類的積累量高于植物

C.若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)甲的含量將升高

D.該系統(tǒng)中的模塊1相當(dāng)于光合作用的光反應(yīng)，模塊2和模塊3相當(dāng)于光合作用的暗反應(yīng)

6.紅松和人參均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與

呼吸速率的比值（P/R）隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖，下列敘述正確的是（）

A.若土壤中鎂的含量減少，一段時(shí)間后人參的a點(diǎn)右移

B.光照強(qiáng)度在b點(diǎn)之后，限制紅松P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度

C.光照強(qiáng)度為c時(shí)，紅松和人參的凈光合速率相等

D.光照強(qiáng)度為a時(shí)，每日光照12小時(shí)，一晝夜后人參干重不變，紅松干重減少

7.如圖為綠色植物光合作用過程示意圖（物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a-g為物質(zhì),

①-⑥為反應(yīng)過程）。下列判斷錯(cuò)誤的是（）

土堆里

A.圖中e物質(zhì)為還原性輔酶H

B.圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解

C.圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將先能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在c中

D.在g物質(zhì)供應(yīng)充足時(shí)，突然停止光照，C3的含量將迅速下降

8.下圖為某高等植物有關(guān)光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，下列敘述正確的是（）

光mC

xn

“

作

用

限

度

光照強(qiáng)度

A.ab段植物只進(jìn)行呼吸作用，b點(diǎn)以后開始合成有機(jī)物

B.be段影響光合作用強(qiáng)度的主要因素是溫度

C.c點(diǎn)以后增加光照光合作用強(qiáng)度也不再增加

D.若因缺Mg影響葉綠素合成，則b點(diǎn)將向左移動(dòng)

夏季晴朗的白天，某植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線如圖所示，據(jù)圖回答下列問題。

678910111213141516”時(shí)

9.曲線AB段表明隨光照增強(qiáng)